CN106276632B - 非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统 - Google Patents

Abstract

一种非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，属于建筑机械领域。包括上下两组支护结构、两对称斜撑杆及两竖直拉杆，所述两组支护结构上下平行设置，采用串联式支撑，一端分别连接在墙体上，靠近另一端的上下两组支护结构间对称连接两竖直拉杆，形成框架结构，两斜撑杆对称设置，一端连接在上支护结构上，另一端连接在上下支护结构间的墙体上。本发明在塔机工作时采用本发明两组支护结构，之间通过拉杆连接，并且支护结构的安装位置可以根据建筑物的实际情况和塔机自身的需求进行调整。适用于下支护结构无可用斜撑杆支点，由上支护结构的两根主梁通过拉杆为下支护结构提供竖直约束，提高了外悬爬支护系统对异型建筑现场施工的适应能力。

Description

非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统

技术领域

本发明属于建筑机械领域，特别是涉及一种外悬爬塔式起重机支护系统。

技术背景

目前应用的塔式起重机外悬爬支护系统主要有三种固定形式：上拉杆式、下撑杆式、上拉杆与下撑杆相结合的形式。随着建筑结构越来越复杂，现有这三种悬爬支护系统形式无法完全满足安全可靠支护塔式起重机工作的需求。

在实际现场施工中塔式起重机采用外悬爬方案时，由于建筑物核心筒结构复杂或外墙法向承载能力有差异，塔机悬爬支护系统时常无法对称安装水平支撑杆件，并且下支护结构也无法在墙体上进行下部斜支撑和上部斜拉。为解决这两个问题，研究了非对称架体串联式悬爬支护系统，解决了现场施工的需求。

本案采用两根竖直拉杆将下支护结构与上支护结构连接到一起，将下支护结构的垂直载荷传递到上支护结构上，实现上下两架体串联协同工作，构造形式上采用非对称架体，对异型建筑结构适应性更强，满足了塔机悬挂在外墙体上安全可靠作业的要求。

由于非对称架体两主梁在墙体上产生的法向力最大值不相同，本案采用斜跨连接杆，可以有效协调两主梁对墙体的法向作用力。

发明内容

针对建筑施工中存在的上述技术问题，本发明提供一种非对称架体串联式悬爬支护系统，以满足建筑施工中对塔机安全可靠的支护。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，包括上下两组支护结构、两对称斜撑杆及两竖直拉杆，所述两组支护结构上下平行设置，采用串联式支撑，一端分别连接在墙体上，靠近另一端的上下两组支护结构间对称连接两竖直拉杆，形成框架结构，两斜撑杆对称设置，一端连接在上支护结构上，另一端连接在上下支护结构间的墙体上。

进一步地，所述上下两组支护结构相同，均包括两主梁、斜跨连接杆、爬升支撑框及在水平方向支撑主梁的第一、第二撑杆，所述第一、第二撑杆为非对称布置，所述爬升支撑框设置两主梁间的一端，两主梁另一端连接墙体，第一撑杆一端连接在墙体上，另一端连接在主梁Ⅱ一侧，靠近爬升支撑框近墙体的位置，第二撑杆一端连接在墙体上，另一端连接在主梁Ⅱ上对应爬升支撑框的远离墙体边框的位置；斜跨连接杆连接在两主梁间，一端连接在主梁Ⅰ连接墙体的连接处，另一端连接在主梁Ⅱ上连接爬升支撑框的连接处。

进一步地，所述的竖直拉杆结构包括杆体及上拉耳板，上拉耳板一端连接在下支护结构的主梁上，另一端连接杆体的一端，杆体的另一端连接在上支护结构的主梁下方与斜撑杆相连接位置的下方耳板上。

进一步地，所述上拉耳板端部采用双耳板，并将主梁下方耳板夹在内部与主梁连接。

进一步地，所述斜跨连接杆包括杆体和杆体两端的端部接头，两端的端部接头分别通过第一销轴连接靠近主梁Ⅰ墙体上的第四耳板和主梁Ⅱ靠近爬升支撑框的耳板。

进一步地，在建筑墙体有足够支撑空间时，所述主梁Ⅰ还连接支撑有第三撑杆，所述第三撑杆一端连接在墙体第三耳板上，另一端连接在主梁Ⅰ的连接耳板上。

进一步地，所述的斜撑杆包括杆体、法兰、调整垫及两接头，所述杆体一端焊接接头，另一端通过法兰连接接头，法兰与接头间设置有调整垫，所述的斜撑杆通过接头与墙体上的第二耳板连接。

本发明具有如下优点：

1.在塔机工作时采用本发明两组支护结构，之间通过拉杆连接，并且支护结构的安装位置可以根据建筑物的实际情况和塔机自身的需求进行调整。适用于下支护结构无可用斜撑杆支点，由上支护结构的两根主梁通过拉杆为下支护结构提供竖直约束，提高了外悬爬支护系统对异型建筑现场施工的适应能力。

2、本发明采用的支撑主梁和斜撑杆构成的承载结构都与建筑物内预埋件上的耳板铰接。

4、本发明在支护结构的两根主梁间设计了一根斜跨连接杆，使载荷可通过该斜跨连接杆由主梁Ⅱ传递到主梁Ⅰ的支座，协调两主梁所受载荷对墙体形成的法向作用力。

5、本发明每组支护结构采用不对称配置，一侧主梁连接两根水平撑杆组成强支撑结构，另一侧采用一根水平撑杆实现辅助支撑，在建筑墙体没有足够支撑空间，不允许连接的情况下，可以去掉这一根水平撑杆。在两主梁之间的斜跨连接杆可以通过调整截面特性，改变两主梁在墙体上产生的法向力。

6、本发明两主梁上端面分别设有两个与爬升支撑框连接的支座，每个支座预留24个螺栓孔位，爬升支撑框每次与每个支座采用8个高强螺栓连接，按顺序依次对齐可使上下支护结构分别适应不同厚度的墙体。在主梁的上翼缘板直接设置水平撑杆耳板，可以减少塔身在主梁上形成的扭矩。

7、本发明斜撑杆的长度可以通过法兰连接形式在一定范围内进行调整，并且调整垫采用了特殊的开口结构，能够有利于主梁的现场调平工作。

8、本发明的工作情况是高空作业，因为销轴的重量较大，为防止掉落，在第二销轴上安装链环，能有效保证施工现场生命财产安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1支护结构的放大示意图。

图3为图2中的A-A剖视图。

图4为图2中的B-B剖视图。

图5为图2中的C-C剖视图。

图6为图2的俯视图。

图7为图6中的D-D剖视图及链环的结构示意图。

图8为图6的主梁Ⅰ结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为图6的主梁Ⅱ结构示意图。

图11为图10的俯视图。

图12为图6中斜跨连接杆示意图。

图13为图12的俯视局部剖示意图。

图14为图6中的E-E剖视图。

图15为图2中斜撑杆示意图。

图16为图15的俯视局部剖示意图。

图17为图15中调整垫的结构示意图。

图中：1.塔身，2.爬升支撑框，3.支护结构，4.墙体，5.第一耳板，6.斜撑杆，7.第二耳板，8.拉杆，9.上拉耳板，10.主梁Ⅰ，11.主梁Ⅱ，12.支座，13.第三耳板，14.第一销轴，15.第四耳板，16.第一撑杆，17，斜跨连接杆，18.第二撑杆,19.第三撑杆，20.第五耳板，21.接头，22.调整垫，23.法兰，24.杆体，25.螺栓，26.销柱，27.开口销，28.接头耳板，29.加强板，30.钢管，31.第二销轴，32.链环，33.第三销轴，34.第四销轴，35.第五销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1、图2、图6所示，本发明是一种非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，包括上下两组支护结构3、两对称斜撑杆6及两竖直拉杆8，所述两组支护结构上下平行设置，采用串联式支撑，一端分别连接在墙体4上，靠近另一端的上下两组支护结构3间对称连接两竖直拉杆8，形成框架结构，两斜撑杆6对称设置，一端连接在上支护结构3上，另一端连接在上下支护结构3间的墙体4上，支撑点位置可随建筑结构或塔机需要调节。

如图6所示，所述上下两组支护结构3相同，均包括两主梁、斜跨连接杆17、爬升支撑框2及在水平方向支撑主梁的第一、第二撑杆16、18，在所述水平方向支撑主梁的一、第二撑杆16、18为非对称布置，第一撑杆16一端连接在墙体4上，另一端连接在主梁Ⅱ11一侧，靠近爬升支撑框2近墙体4的位置，第二撑杆18一端连接在墙体4上，另一端连接在主梁Ⅱ11上对应爬升支撑框的远离墙体边框的位置；所述爬升支撑框2设置两主梁间的一端，两主梁另一端连接墙体4，斜跨连接杆17连接在两主梁间，一端连接在主梁Ⅰ10连接墙体4的连接处，另一端连接在主梁Ⅱ11连接爬升支撑框2的连接处。图8、图9为主梁Ⅰ10的结构示意图；图10、图11为主梁Ⅱ11的结构示意图。如图6所示，所述主梁Ⅱ11的上翼缘板直接设置有连接第一、第二撑杆16、18的耳板。如图7所示，所述连接两主梁及第一、第二撑杆的第二销轴31为无头销轴，其上带有链环32，防止销轴掉落。

如图2所示，所述的竖直拉杆8结构包括杆体及上拉耳板9，上拉耳板9一端连接在下支护结构3的主梁上，另一端连接杆体一端，杆体的另一端连接在上支护结构的主梁下方与斜撑杆相连接位置的下方耳板上。所述上拉耳板9端部采用双耳板，并将主梁下方耳板夹在内部与主梁连接。

如图6、图12所示，所述斜跨连接杆17包括杆体24及和杆体两端的端部接头21，两端的端部接头21分别通过第一销轴14连接靠近主梁Ⅰ10墙体上的第四耳板15和主梁Ⅱ11靠近爬升支撑框的耳板。

如图17所示，为调整垫片22的结构示意图，其为方型垫，在一侧边对应连接孔处开有开口槽，以调整连接孔位置。

如图8-图11所示，所述的两主梁上端面分别设有两个与爬升支撑框2连接的支座12。每个支座12预留24个螺栓孔位，爬升支撑框2每次与每个支座12用8个高强螺栓连接，按顺序依次对齐可使上下支护结构分别适应不同厚度的墙体。

所述墙体4为非直面墙体。在所述主梁Ⅰ10还连接支撑有第三撑杆19，所述第三撑杆19一端连接在墙体第三耳板13上，另一端连接在主梁Ⅰ10的连接耳板上。为增强支撑强度。

其中：支座12为现有结构。主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11一端通过第一耳板5与墙体4中的预埋件连接，第一耳板5处通过第一销轴14连接，斜撑杆6通过第二耳板7与墙体4中的预埋件连接，第二耳板7处通过第四销轴34连接，第三撑杆19通过第三耳板13与墙体4中的预埋件连接，第一、二撑杆16、18通过第五耳板20与墙体4中的预埋件连接，第三、第五耳板13、20处通过第二销轴31连接，斜跨连接杆17与主梁Ⅱ11上翼缘耳板、第四耳板15通过第五销轴35连接，拉杆8通过主梁下耳板、上拉耳板9连接上下支护结构，拉杆耳板、上拉耳板9与主梁下耳板处通过第三销轴33连接，爬升支撑框2通过支座12连接主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11。

主梁下端面不与墙体4连接的一端为斜面，在主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11上还设有与第一耳板5、接头21和与各撑杆分别连接的耳板，便于安装。

如图2、图15、图16所示，所述的斜撑杆6包括杆体24、法兰23、调整垫22及两接头21，所述杆体24一端焊接接头21，另一端通过法兰23连接接头21，法兰23与接头21间设置有调整垫22，所述的斜撑杆6通过第四销轴34与墙体4上的第二耳板7连接。本例中所述接头21包括接头耳板28、加强板29及钢管30，所述钢管30置于两接头耳板28间，加强板29分别固定于两接头耳板28的内侧，如图3所示，第四销轴34通过销柱26固定，且在销柱26的销孔内通过开口销27锁紧。如图17所示，所述调整垫22一侧的螺栓连接孔为开口槽，用于现场调平主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11的工作。

本发明安装过程：

塔吊在独立工况下使用完毕后，需要转换成爬升工况，如图1所示。首先安装上方支护结构，在建筑物的墙体4内埋下预埋件，再焊接第一和第二耳板5、7。耳板焊接完成后，先将主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11与斜撑杆6、拉杆8用第三销轴33连接到一起，主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11与第一耳板5用第一销轴14连接，对齐斜撑杆6与第二耳板7的销孔，通过选取合适厚度的调整垫22使主梁Ⅰ10、主梁Ⅱ11呈水平状态，然后在第二耳板7插入第四销轴34固定。参照图6将斜跨连接杆17连接到主梁Ⅱ11与第四耳板15。参照图6将第一、第二、第三撑杆16、18、19与第五、第三耳板20、13及对应主梁连接到一起；最后用高强螺栓将爬升支撑框2固定在支座12上，这就完成了上方支护结构的安装。然后在下方支护结构的两主梁下耳板上用第三销轴33连接上拉耳板9，将下方支护结构两主梁用第一销轴14连接到第一耳板5，将上拉耳板9与拉杆8用第三销轴33连接，注意选取适当长度的上拉耳板9使下方支护结构两主梁呈水平状态，最后安装下方支护结构的水平撑杆。在完成了两套支护结构的安装后，就可以进行塔机的第一次爬升，将塔机底部支护到下面的爬升支撑框上。在进行下一次爬升前，在上部适当位置先加装一组支护结构，然后再进行爬升，爬升结束后将最底部的支撑架拆除，如此反复就可以实现塔机沿墙体表面向上爬升。

实施例2：本例与实施例1不同的是：本例在建筑墙体没有足够支撑空间，不允许连接所述第三撑杆19的情况下，不设置所述第三撑杆19。同样可以满足支撑要求。

Claims (4)

1.一种非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，其特征在于：由上下两组支护结构、两斜撑杆及两竖直拉杆构成，所述两组支护结构上下平行设置，采用串联式支撑，一端分别连接在墙体上，靠近另一端的上下两组支护结构间对称连接两竖直拉杆，形成框架结构，两斜撑杆对称设置，一端连接在上支护结构上，另一端通过第二耳板连接在上下支护结构间的墙体上；所述上下两组支护结构相同，均包括两主梁、斜跨连接杆、爬升支撑框；两主梁即主梁Ⅰ、主梁Ⅱ，所述上下两组支护结构还均包括在水平方向支撑主梁II的第一撑杆、第二撑杆；所述第一撑杆、第二撑杆为非对称布置，所述爬升支撑框设置两主梁间的一端，两主梁另一端分别通过第一耳板连接墙体，第一撑杆一端连接在墙体上，另一端连接在主梁Ⅱ一侧，靠近爬升支撑框近墙体的位置，第二撑杆一端连接在墙体上，另一端连接在主梁Ⅱ上对应爬升支撑框远离墙体的位置；斜跨连接杆连接在两主梁间，一端连接在主梁Ⅰ连接墙体的连接处，另一端连接在主梁Ⅱ上连接爬升支撑框的连接处；上支护结构的两主梁通过竖直拉杆为下支护结构提供竖直约束，所述的竖直拉杆包括杆体及上拉耳板，上拉耳板一端连接在下支护结构的两主梁上，另一端连接杆体的一端，上拉耳板使下支护结构的两主梁呈水平状态，杆体的另一端连接在上支护结构的两主梁下方与斜撑杆相连接位置的下方耳板上；在建筑墙体有足够支撑空间时，所述主梁Ⅰ还连接支撑有第三撑杆，所述第三撑杆一端连接在墙体第三耳板上，另一端连接在主梁Ⅰ的连接耳板上。

2.根据权利要求1所述的非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，其特征在于：所述上拉耳板端部采用双耳板，将下支护结构的主梁I或主梁II下方耳板夹在内部，并连接。

3.根据权利要求1所述的非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，其特征在于：所述斜跨连接杆包括杆体和杆体两端的端部接头，两端的端部接头分别通过第一销轴连接靠近主梁Ⅰ墙体上的第四耳板和主梁Ⅱ靠近爬升支撑框的耳板。

4.根据权利要求1所述的非对称架体串联式外悬爬塔机支护系统，其特征在于：所述的斜撑杆包括杆体、法兰、调整垫及两接头，所述杆体一端焊接接头，另一端通过法兰连接接头，法兰与接头间设置有调整垫，所述的斜撑杆通过接头与墙体上的第二耳板连接。